Les glucides fournissent de l'énergie et de la structure aux êtres vivants. Ils sont constitués de carbone, d'oxygène et d'hydrogène. Les monosaccharides comprennent les glucides les plus simples, les molécules de base, et contiennent des unités de sucre simples. Les disaccharides sont constitués de deux unités de sucre et les polysaccharides en contiennent plusieurs. Les monosaccharides sont rares dans la nature tandis que les polysaccharides sont répandus.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Les monosaccharides et les polysaccharides comprennent les glucides. Les monosaccharides sont de simples molécules unitaires de sucre, tandis que les polysaccharides sont énormes, reliant des milliers d'unités de sucre. Les monosaccharides fournissent aux cellules de l'énergie à court terme. Les polysaccharides fournissent un stockage d'énergie à long terme et une structure rigide aux parois cellulaires et aux exosquelettes des animaux.
Caractéristiques moléculaires des monosaccharides et des polysaccharides
Les monosaccharides contiennent au moins trois atomes de carbone. Les hexoses, les monosaccharides les plus courants, contiennent six carbones. Des exemples d'hexoses comprennent le glucose, le galactose et le fructose. Le glucose représente la principale source d'énergie dans la respiration cellulaire, sa petite taille lui conférant la capacité de pénétrer dans les membranes cellulaires. Le fructose sert de sucre de stockage. Les pentoses contiennent cinq carbones (tels que le ribose et le désoxyribose) et les trioses contiennent trois carbones (tels que le glycéraldéhyde). Les monosaccharides sont assez petits et forment des structures en chaîne ou en anneau. Les polysaccharides, cependant, contiennent des centaines voire des milliers de monosaccharides et un poids moléculaire élevé.
Disponibilité et stockage de l'énergie
Alors que les monosaccharides tels que le glucose fournissent de l'énergie à court terme, les polysaccharides fournissent un stockage d'énergie plus long. Les cellules utilisent rapidement les monosaccharides. Les molécules peuvent se lier aux lipides de la membrane cellulaire et aider à la signalisation. Mais pour un stockage plus long, les monosaccharides doivent être convertis en disaccharides ou en polysaccharides par polymérisation par condensation. Les polysaccharides deviennent trop gros pour traverser une membrane cellulaire, d'où leur capacité de stockage. Les amidons représentent les polysaccharides utilisés par les plantes et leurs graines pour stocker de l'énergie. Les amidons sont constitués de polymères de glucose, d'amylose et d'amylopectine. Les polysaccharides peuvent être décomposés ou hydrolysés dans la cellule, car l'énergie est nécessaire sous forme de monosaccharides. C'est ainsi que les animaux utilisent les amidons végétaux pour fabriquer du glucose pour le métabolisme.
Structures et fonctions des polysaccharides
La cellulose, le polysaccharide et la molécule organique le plus abondant, peut contenir 50 pour cent du carbone mondial. Le monosaccharide de base de la cellulose est le glucose. Les molécules de cellulose droites forment des rangées sous une forme stable via les liaisons hydrogène faibles mais répandues entre elles. Fabriquée par des plantes, des champignons et des algues, la cellulose fournit la structure rigide des parois cellulaires végétales, qui protègent également contre les maladies. De nombreux animaux ne peuvent pas digérer la cellulose, mais ceux qui peuvent utiliser des micro-organismes intestinaux et des enzymes pour cette tâche. La fermentation se produit dans le côlon d'autres animaux et humains qui ne peuvent pas digérer la cellulose. Les animaux produisent un polysaccharide similaire, la chitine, fabriqué à partir d'un monosaccharide modifié. La chitine comprend des exosquelettes. La cellulose et la chitine constituent des unités de stockage d'énergie compactes.
Un autre polysaccharide, le glycogène, peut être décomposé rapidement de sa forme compacte en ses monosaccharides de glucose constitutifs. Les humains stockent le glycogène comme source d'énergie rapide dans le foie et les muscles. Les pectines, les arabinoxylanes, les xyloglucanes et les glucomannanes représentent des polysaccharides complexes supplémentaires. Les monosaccharides sont solubles dans l'eau, mais de nombreux polysaccharides ont une faible solubilité dans l'eau. Les polysaccharides peuvent former des gels, selon leur solubilité. C'est pourquoi ils sont souvent utilisés pour épaissir les aliments.
L'importance des monosaccharides et des polysaccharides
Les monosaccharides et les polysaccharides fournissent de l'énergie. Les monosaccharides produisent rapidement de l'énergie pour les cellules, tandis que les polysaccharides fournissent un stockage d'énergie plus long et une stabilité structurelle. Les deux sont essentiels à tous les êtres vivants en tant que plus grande source de nourriture et d'énergie alimentaire. Les polysaccharides des parois cellulaires constituent les fibres que les humains mangent, tandis que les monosaccharides apportent la douceur des aliments. Au fur et à mesure que les humains mangent, la mastication décompose les polysaccharides en particules plus petites qui, par la digestion, finissent par produire les monosaccharides simples qui peuvent passer dans la circulation sanguine.